PROGETTAZIONE DI UN CATETERE STEERABLE SENSORIZZATO PER PIATTAFORMA DI NAVIGAZIONE ELETTROMAGNETICA DEDICATA ALLA FENESTRAZIONE LASER IN-SITU DI ENDOPROTESI

Il presente lavoro di tesi si inserisce all’interno di un’attività di ricerca svolta presso il centro EndoCas dell’Università di Pisa ed è relativa allo sviluppo un catetere per applicazioni di chirurgia endovascolare assistita dal computer. In particolare, l’obiettivo è quello di progettare un catetere endovascolare da utilizzare come guida di un sistema laser per effettuare la procedura di fenestrazione in-situ di endoprotesi per il trattamento di aneurismi aortici addominali con colletto corto. La procedura viene guidata con una piattaforma di navigazione elettromagnetica, i cui strumenti (cateteri, fili guida e fibra ottica del laser) sono sensorizzati in modo da rendere possibile la loro localizzazione e visualizzazione in tempo reale. Prima di stilare una lista delle specifiche e delle proprietà del dispositivo proposto per la particolare applicazione, sono stati consultati dei clinici esperti nella chirurgia endovascolare per la definizione delle fasi di un intervento chirurgico di inserimento e fenestrazione di un’endoprotesi “universale”. Successivamente, sono tracciate le proprietà (biologiche, fisiche e meccaniche) per il catetere guida; l’attenzione è stata posta in particolar modo sugli aspetti legati alla manovrabilità del catetere in termini di pushability, torqueabilty e flexibility. Sono state eseguite delle simulazioni per verificare come variano le suddette proprietà al variare del calibro, del materiale e della struttura del catetere. Per garantire il controllo attivo da parte dell’utente per curvare la punta distale del catetere è stato inoltre progettato un sistemi di steering a cavi. Inoltre sono state valutate diverse tipologie di design per la stabilizzazione del catetere e del sistema laser in corrispondenza del target. Infatti, una volta che il catetere, insieme al laser, ha raggiunto la posizione ottimale per la fenestrazione dell’endoprotesi (osti renali), è importante che venga mantenuto stabile, per evitare che le forze agenti sul catetere stesso lo portino in una zona diversa. Infine il lavoro ha riguardato la progettazione del manipolo del catetere che deve garantire un semplice controllo dello steering dello strumento, e soddisfare aspetti ergonomici e vincoli dimensionali correlati all’ingombro dei cavi per i sensori. Quindi, dopo una valutazione qualitativa da parte dei clinici della soluzione preferita per il manipolo e per la stabilità, è stata suggeritA la soluzione finale per la realizzazione del catetere guida